Question

锰的化合物是优良的催化剂，可用于干电池原料生产等。

（1）锌锰干电池的反应为2MnO₂ +Zn+2NH₄Cl =2 MnO(OH) +Zn(NH₃)₂Cl₂，MnO(OH)中锰元素的化合价为_________。

（2）向废电池还原后的废液(含有Mn²⁺、Fe²⁺、Zn²⁺等)中逐滴滴加Na₂S溶液，最先生成的沉淀为_________(填化学式)。[已知Ksp(MnS)=1．4×10^-15，Ksp(ZnS)=2．9×10 ^-25，Ksp(FeS)=6．0×10^-18]

（3）Mn²⁺催化H₂O₂分【解析】
2H₂O₂(l)=2H₂O(l)+O₂(g)  △H₁，其反应机理如下：

①已知反应Ⅱ为MnO₂(s)+H₂O₂（1） +2H⁺ ( aq)=Mn²⁺ (aq) +O₂(g)+2H₂O（1）  △H₂。写出反应 I的热化学方程式(焓变用△H₁和△H₂表示)：_________ 。

②某温度时，向10 mL0．4 mol/L H₂O₂液中滴入1滴MnSO₄发生分【解析】
2H₂O₂ =2H₂O+O₂，测得不同时刻生成O₂的体积(已折算为标准状况下的体积)如下表：

0～2 min时反应速率比2～4 min时的快，其原因是______________，0～6 min的平均反应速率v(H₂O₂)=_________(忽略溶液体积的变化)。

（4）锰基催化剂是合成甲醇、二甲醚的催化剂。已知：

①反应I的正反应是_________(填“放热”或“吸热”)反应。

②反应Ⅱ的平衡常数表达式为_________。

Answer

（1）+3；（2）ZnS；（3）①H2O2（1）+Mn2+(aq)=2H+(aq)+MnO2(s) △H=△H1-△H2；②随着反应的进行，H2O2浓度不断减小，反应速率不断减慢；3．3×10-2mol/(L·min)（4）①放热；②

【解析】

试题分析：（1）MnO(OH)中O元素的化合价为-2价，H元素的化合价为+1价，根据正负化合价的代数和为0 ，锰元素的化合价为+3价，故答案为：+3；

（2）因为Ksp(MnS)=1．4×10-15＞Ksp(FeS)=6．0×10-18＞Ksp(ZnS)=2．9×10 -25，向废电池还原后的废液(含有Mn2+、Fe2+、Zn2+等)中逐滴滴加Na2S溶液，最先生成溶解度最小的物质，最先生成的沉淀为ZnS，故答案为：ZnS；

（3）①转化关系可知，过氧化氢和锰离子反应得到二氧化锰和氢离子，

2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)△H1①，

MnO2(s)+H2O2(l)+2H+═Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(l)△H2，②

依据盖斯定律①-②得到H2O2(l)+Mn2+(aq)═MnO2(s)+2H+(aq)△H=△H1-△H2

故答案为：H2O2(l)+Mn2+(aq)═MnO2(s)+2H+(aq)△H=△H1-△H2

②0～2min产生的氧气的物质的量n(O2)==0．00044mol，n(H202)=2n(O2)=0．00088mol，v(H2O2)=≈4．4×10-2mol/(L•min)，4～6min产生的氧气的物质的量n(O2)==2．3×10-4mol，n(H202)=2n(O2)=4．6×10-4mol，v(H202)==2．3×10-2mol/L•min，0～2min H2O2平均反应速率比4～6min快，原因为随着反应的进行，H2O2浓度不断减小，反应速率不断减慢；0～6min产生的氧气的物质的量n(O2)==0．001mol，n(H202)=2n(O2)=0．002mol，v(H202)=≈3．3×10-2mol/(L•min)，故答案为：②随着反应的进行，H2O2浓度不断减小，反应速率不断减慢；3． 3 ×10-2mol/(L·min)

（4）①温度有773K升高到873K，平衡常数减小，表明升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明正反应是放热反应，故答案为：放热；

②反应Ⅱ的平衡常数表达式为，故答案为：。

考点：考查了热化学方程式的书写、化学平衡的移动、化学反应速率的计算的相关知识。